1、- 1 -易错点 21 化工流程模拟题训练1聚合硫酸铁（PFS）是一种高效的无机高分子絮凝剂。某工厂利用经浮选的硫铁矿烧渣（有效成分为 Fe 2O3 和 Fe 3O4）制备 PFS，其工艺流程如下图所示。（1）CO 是“还原焙烧”过程的主要还原剂。下图中，曲线表示 4 个化学反应 a、b、c、d 达到平衡时气相组成和温度的关系，、分别是 Fe2O3、Fe 3O4、FeO、Fe 稳定存在的区域。a 属于_（填“吸热反应”或“放热反应” ） ；570时，d 反应的平衡常数 K=_。（2）800，混合气体中 CO2的体积分数为 40时，Fe 2O3用 CO 还原焙烧过程中发生的主要的化学反应方程式：
2、_（3）若“酸浸”时间过长，浸出液 Fe 2+含量反而降低，主要原因是_。（4）已知：25时， KspFe(OH)2=1.010-17， KspFe(OH)3=1.010-39。若浸出液中- 2 -c(Fe3+) = 10-1.8molL-1，为避免“催化氧化”过程中产生副产物 Fe(OH)3，应调节浸出液的 pH_。（5）FeSO 4 溶液在空气中会缓慢氧化生成难溶的 Fe(OH)SO4 ，该反应的离子方程式_. （6） “催化氧化”过程中，用 NaNO2 作催化剂（NO 起实质上的催化作用）时，温度与 Fe2+转化率的关系如右图所示（反应时间相同） ，Fe 2+ 转化率随温度的升高先上升后
3、下降的原因是_.【答案】 放热反应 1 Fe2O3+CO=FeO+CO2 Fe2+易被空气中的 O2 氧化成 Fe3+ 1.6 4Fe2+O2+4SO42-+2H2O=4Fe(OH)SO4 温度升高，反应速率增大；温度过高，NO 气体逸出，转化率下降2FeFe 2O3纳米线是一种新型铁基材料，在催化、生物医药、环境科学等领域具有广阔应用前景。某研究小组以赤泥（铝土矿提取氧化铝过程中产生的固体废弃物，含- 3 -SiO2、Fe 2O3、Al 2O3）为原料，设计下列流程制备 FeFe2O3纳米线并探究其在水处理中的应用。回答下列问题：（1） “浸出”实验中，盐酸起始浓度对铁、铝浸出率的影响如图所
4、示：盐酸的合适浓度为_。盐酸起始浓度为 2 molL1 时，铁的浸出率很低，原因是_。（2）已知：25时，Al(OH) 3(s) AlO2 + H+ + H2O K=41013 。若浸出液 c(Al3+) = 0.04 molL1 ， “调节 pH”时，pH 最小应为_（设调节 pH 过程中溶液体积不变） 。（3）FeFe 2O3纳米线为壳层结构（核是 Fe、壳是 Fe2O3） ，壳是由中心铁核在合成过程中被氧化而形成。“合成”时滴加 NaBH4溶液过程中伴有气泡产生，滤液中含 B(OH)3，合成铁核的离子方程式为_。“合成”后，经过滤、_、_获得 FeFe2O3纳米线。（4）FeFe 2O3
5、纳米线去除水体中 Cr2O72 的机理是，纳米线将 Cr2O72 吸附在表面并还原。在“无氧”和“有氧”条件下将纳米线分别置于两份相同的水体中，80 min 后回收该纳米线，测得其表面元素的原子个数比如下表：在水体中 FeFe2O3纳米线形成的分散系是_。- 4 -样本 2 的实验条件是_（填“有氧”或“无氧” ） 。已知水体中检测不到 Cr()，样本 1 中 FeFe2O3纳米线的表面 Cr()的去除率为_。【答案】 6 molL1 盐酸起始浓度为 2molL1 时，Fe 3+发生了水解 11 9H2O + 4Fe3+ + 3BH4 = 4Fe + 6H2+ 3B(OH) 3 + 9H+ 洗
6、涤 烘干 胶体 有氧 46.8%3以硫铁矿（主要成分为 FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl 36H2O）的工艺流程如下：完成下列填空：（1）焙烧产生的 SO2可以继续制备硫酸，其中的反应之一为：2SO 2+O2 2SO3+Q(Q0)，该反应的平衡常数表达式为 K=_；欲使 K 值增大，可采取的措施是_。若经一段时间后 SO3的浓度增加了 4mol/L，在这段时间内用 O2表示的反应速率为 0.4 mol/(Ls)，则这段时间为_（选填编号） 。a1s b5s c10s d50s（2）硫铁矿焙烧后的烧渣中含有 Fe2O3、Fe 3O4等。酸溶后溶液中主要存在的阳离子有- 5 -_，不能用硫
7、酸代替盐酸的原因是_。（3）通入氯气时，主要反应的离子方程式为_。从氧化后的溶液中得到氯化铁晶体的实验步骤为_、_、过滤洗涤。（4）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，请从水解平衡移动原理解释原因_。【答案】 K 降温 b Fe2+、Fe 3+、H +(H+不写不扣分) 会引入 SO42-离子，影响产品的纯度 2Fe2+Cl22Fe 3+2Cl- 蒸发浓缩 冷却结晶 Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+，盐酸过量，使H +增大，平衡朝逆向移动，抑制 Fe3+的水解，增大了氯化铁晶体的产量4用方铅矿精矿( 主要为 PbS)和软锰矿(主要为 MnO2,还有少量 Fe2O3，Al 2O3等杂质) 制
8、备PbSO4和 Mn3O4的工艺流程如下：- 6 -已知：PbS+MnO 2+ 4 H+= Mn2+Pb2+S+2H2O25 时，K sp(PbCl2)=1.610-5，K sp(PbSO4)=1.810-8PbCl 2 (s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq) H0（1）80用盐酸处理两种矿石，为加快酸浸速率，还可采用的方法是_(任写一种)。（2）向酸浸液中加入饱和食盐水的目的是_；加入物质 X 可用于调节酸浸液的 pH 值，物质 X 可以是_(填字母)。AMnCO 3 BNaOH CZnO DPbO（3）滤渣中含有两种金属杂质形成的化合物，其成分为_(写化学式);请设计分离两种金属
9、化合物的路线图(用化学式表示物质，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和分离方法)。_。（4）向滤液 2 中通入 NH3和 O2发生反应，写出总反应的离子方程式。_。（5）用 Mn3O4为原料可以获得金属锰，选择合适的冶炼方法为_ (填字母)。A热还原法 B电解法 C热分解法（6）求 25氯化铅沉淀转化为硫酸铅沉淀反应的平衡常数 K=_(保留到整数位)。【答案】 粉碎矿石或搅拌或适当增加盐酸浓度 增大 PbCl2的溶解度 AD Al(OH)3、Fe (OH) 3 6Mn2+12NH3+6H2O+O2=2Mn3O4+12NH4+ A 889- 7 -淀反应 PbCl2 (s)+SO42-(aq)
10、2Cl-(aq) +PbSO4(s)的平衡常数 K= =。5兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金，被广泛用作有机物的氢化反应的催化剂。以红土镍矿(主要成分为 NiS、FeS 和 SiO2等)为原料制备兰尼镍的工艺流程如下图所示：（1）浸出渣 A 的主要成分是_（填化学式） 。- 8 -（2）已知红土镍矿煅烧后生成 Ni2O3，而加压酸浸后浸出液 A 中含有大量 Ni2 ，写出有关镍元素的加压酸浸的化学反应方程式_。（3）向浸出液 A 中通入 H2S 气体，还原过程中所涉及主要反应的离子方程式是_。（4）在形成 Ni(CO)4的过程中，碳元素的化合价没有变化，则 Ni(CO)4中的
11、Ni 的化合价为_。 （5） “碱浸”的目的是使镍产生多孔结构，从而增强对氢气的强吸附性，此过程中发生反应的离子方程式为_。（6）常温时，向浓度均为 1.0molL-1的 FeSO4、NiSO 4的混合溶液中滴加 Na2S 固体，当Ni2+恰好沉淀完全时，所得溶液中 c(Fe2+)=_。（已知：25，Ksp(NiS)=2.010 -21、Ksp(FeS)=6.010 -18溶液中的离子浓度10 -5 molL-1时，认为该离子沉淀完全。 ）（7）浸出液 B 可以回收，重新生成铝以便循环利用。请设计简单的回收流程：浸出液 B_。 （箭头上注明外加反应物的化学式和反应条件） 。(示例： )【答案】
12、 SiO2 2Ni2O3+4H2SO4=4NiSO4+O2+4H 2O H2S+2Fe3+=2Fe2+2H+S 0 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 0.03mol/L 【解析】红土镍矿（主要成分为 NiS、FeS 和 SiO2等）煅烧发生氧化还原反应得到Ni2O3、Fe 2O3（SiO 2不- 9 -6以红土镍矿(主要成分为 NiS、FeS 和 SiO2等) 为原料制备兰尼镍的工艺流程如下所示。（1）形成 Ni(CO)4时碳元素的化合价没有变化，则 Ni(CO)4中的 Ni 的化合价为_。（2）Ni 2O3有强氧化性，加压酸浸时有气体产生且镍被还原为 Ni2+，则产生的气体为
13、_(填化学式)。（3） 滤渣 D 为单质镍、硫的混合物，请写出向浸出液 B 中通入 H2S 气体时所有反应的离子- 10 -方程式:_，_。（4） 已知: 3Fe 2+ +2Fe(CN)63-=Fe3Fe(CN)62(蓝色沉淀)；4Fe 3+3Fe(CN)64-=Fe4Fe(CN)63(蓝色沉淀)。下列可以用于检验滤液 C 中金属阳离子的试剂有_(填标号)a.KSCN 溶液 b.K 3Fe(CN)6 c.K4Fe(CN)6 d.苯酚（5）兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金。碱浸镍铝合金后，残铝量对兰尼镍的催化活性有重大影响，根据下图分析，残铝量在_范围内催化活性最高，属于优质产品
14、。（6） 仿照下面示例，设计从浸出液 E 回收氧化铝的流程: 浸出液 E_。(示例: )【答案】 0 O2 H2S+ 2Fe3+=2Fe2+2H+ S H2S+Ni2+=Ni+2H +S b 4%6% 7一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以 Co2O3CoO 的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面：锂混杂于其中。- 11 -(已知 Co2O3的氧化性Cl 2的氧化性)从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下：已知：CoCO 3的溶度积为：K sp=1.010-13；溶液中离子浓度小于 1.010-5mol/L 时认为该离子沉淀完全。(1)
15、“碱溶”前通常将废料粉碎，其目的是_。(2)过程 I 中采用 NaOH 溶液溶出废料中的 A1，反应的离子方程式为_。(3)过程中加入稀 H2SO4酸化后，再加入 Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出含钻物质的反应化学方程式为 (产物中只有一种酸根) _。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请分析不用盐酸浸出钴的主要原因_。(4)过程 III 得到锂铝渣的主要成分是 LiF 和 AI(OH)3，碳酸钠溶液在产生 Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式_。(5)将 2.010-4 mol/LCoSO4与 2.210-4mol/L 的 Na2CO3等体积混
16、合，此时溶液中的 Co2+的浓度为_，Co 2+是否沉淀完全? _(填“是”或“否”)。(6)CoO 溶于盐酸可得粉红色的 CoCl2溶液。CoCl 2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水 CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。如图是粉红色的CoCl26H2O 晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，物质 B 的化学式是_。- 12 -【答案】 增大反应物接触面积，加快反应速率； 2A1+2OH +2H2O = 2A1O2 +3H2； 4Co2O3CoO+Na2S2O3+11H2SO4= 12CoSO4+Na2SO4+ 11H2O；Co 2O3CoO 可氧化盐酸产
17、生 Cl2，污染环境；2A1 3+3CO32 +3H2O= 2A1(OH)3+3CO 2；1.010-8mol/L；是； CoCl 2H2O。- 13 -8钛铁矿主要成分为 FeTiO3（含有少量 MgO、SiO 2等杂质） ，Li 4Ti5O12和 LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿来制备，工艺流程如下：（1）钛铁矿在预处理时需要进行粉碎，其原因是_。（2）过程中反应的离子方程式是： FeTiO3 + 4H+ 4Cl = Fe2+ + TiOCl42 + - 14 -2H2O、_。（3）过程中，铁的浸出率结果如图 1 所示。由图可知，当铁的浸出率为 80%时，所采用的实验条
18、件是_。（4）过程中固体 TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH 4)2Ti5O15溶液时，Ti 元素的浸出率与反应温度的关系如图 2 所示，反应温度过高时，Ti 元素浸出率下降的原因是_。（5）在滤液 B 转化为 FePO4沉淀过程中发生以下反应，请配平：Fe2+ +_ + H3PO4 =FePO4 + _ + _（6）过程中由 FePO4制备 LiFePO4的化学方程式是_。【答案】 增大反应物接触面积，加快反应速率。 MgO+2H+=Mg2+H2O 100 3 小时 温度过高，双氧水分解与氨气逸出导致 Ti 元素浸出率下降 2Fe2+ H2O2+ 2H3PO4 = 2FePO4 + 4H
19、+ 2H2O 2FePO4+ Li2CO3+ H2C2O4 2LiFePO4+ 3CO2+ H2O【解析】 （1）钛铁矿在预处理时需要进行粉碎，以增大反应物接触面积，加快反应速率；（2）过程中铁钛矿中 FeTiO3及 MgO 与盐酸反应，反应的离子方程式是： FeTiO3 + 4H+ 4Cl = Fe2+ + TiOCl42 + 2H2O、MgO+2H +=Mg2+H2O；（3）过程中，铁的浸出率结果如图 1 所示。由图可知，当铁的浸出率为 80%9CoCO 3是一种制造锂电池电极的原料。以含钴废渣（主要成分 CoO、Co 2O3，还含有Al2O3、ZnO 等杂质）为原料制备 CoCO3的一种
20、工艺流程如下：- 15 -下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH（开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 1.0 mol/L 计算）(1)“酸浸”时通入 SO2的目的是_。(2)“除铝”时调节溶液 pH 范围为_，该过程中主要反应的离子方程式为_。(3)“萃取”过程可表示为 ZnSO4（水层）+2HX（有机层） ZnX2（有机层）+H 2SO4（ 水层） ，由有机层获取 ZnSO4溶液的操作是_。(4)“沉钴”时 Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是 _。(5)CoCO3隔绝空气灼烧可以生成 Co2O3，该反应的化学方程式为_ 。【答案】 将 Co3+还原为 Co2+ 5.05.4 2Al3
21、+3CO32-+3H2O=2Al(OH)3+3CO 2 向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，静置，分液 防止加入过快而产生 Co(OH)2沉淀 2CoCO3Co2O3+CO+CO 2【解析】(1)“酸浸”时通入 SO2的目的是将 Co3+还原为 Co2+；(2)“除铝”时调节溶液 pH 范围使铝完全沉淀但锌没有开始沉淀，则范围为 5.05.4，该过程中主要反应的离子方程式为2Al3+3CO32-+3H2O=2Al(OH)3+3CO 2；(3)“萃取”过程可表示为 ZnSO4（水层）+2HX（有机层） ZnX2（有机层）+H 2SO4（ 水层） ，由有机层获取 ZnSO4溶液的操作是向有机层中
22、加入适量的硫酸溶液充分振荡，静置，分液；(4)“沉钴”时 Na2CO3溶液需缓慢滴加，防止加入过快而产生 Co(OH)2沉淀；(5)CoCO 3隔绝空气灼烧可以生成 Co2O3，同时生成二氧化碳，反应的化学方程式为 2CoCO3 Co2O3+CO+CO 2。10用混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质的锰矿(含 MnO2、MnCO 3)生产硫酸锰，实验室模拟生产过程如下:- 16 -(完全沉淀离子的 pH 值:Fe 3+为 3.5，Fe 2+为 9.5，Mn 2+为 10.8，Mg 2+为 11.6)（1）酸浸中加入的酸是_(填化学式，下同)，提高酸浸速率的方法是_(任写一种)，从经济效益考虑,物料 A
23、可能是_。（2）反应器中发生氧化还原反应的离子方程式是_ 。（3）硫酸锰和硫酸镁的溶解度曲线如图所示:操作 I 为:在_下蒸发结晶、趁热过滤。其趁热过滤目的是_；为了得到更纯净的一水合硫酸锰，需将晶体置于过滤器中，用_进行洗涤(本空格从以下选择)a.蒸馏水 b.稀硫酸 c.饱和硫酸锰溶液 d.氢氧化钠溶液（4）MnSO 4H2O 在 1150高温下易分解，产物是 Mn304、含硫化合物、水，在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是_。【答案】 H2SO4 粉碎、搅拌等 MnCO3等 MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O 60 防止MgSO4结晶析出，提高 MnSO4的产率
24、c 3MnSO 4H2O Mn3O4+SO2+2SO 3+3H 2O- 17 -11工业上可用铬铁矿(主要成分可表示为 FeOCr 2O3，还含有 Al2O3、MgCO 3、SiO 2 等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体和绿矾的流程如下：已知：常见离子沉淀的 pH 范围Fe3+ Al3+ Mg2+ SiO32- AlO2-开始沉淀 1.9 4.2 8.1 9.5 10.2沉淀完全 3.2 5.3 9.4 8.0 8.5焙烧过程中主要发生反应：2FeOCr2O3+4Na2CO3+7NaNO3=4Na2Cr2O4+Fe2O3+ 4CO2 +7NaNO 2。（1）绿矾的化学式为_。（2）焙烧后的混合物中
25、除含有 Na2Cr2O4、NaNO 2和过量的 Na2CO3、NaNO 3外，还含有 NaAlO2和 Na2SiO3等物质，则焙烧过程中 NaAlO2的化学方程式为_。（3）固体 Y 的主要成分为_(填写化学式)。- 18 -（4）酸化过程中用醋酸调节 pH=5 的目的为_；若 pH 调节的过低，NO2-可被氧化为 NO3-，其离子方程式为_。（5）调节 pH=5 后，加入 KCl 控制一定条件，可析出 K2Cr2O7晶体，说明溶解度的大小：K2Cr2O7_Na2Cr2O7(填“大于”或“小于”)。（6）流程中的一系列操作为_。【答案】 FeSO47H2O Na2CO3+Al2O3 2NaAl
26、O2+CO2 H2SiO3和 Al(OH)3 将 CrO42-转化为 Cr2O72- Cr2O72-+3NO2-+8H+=2Cr3+3NO3-+4H2O 小于 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤12钴酸锂(LiCoO 2)电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。实验过程如下：已知：还原性：Cl -Co2+；Fe 3+和 C2O42-结合生成较稳定的 Fe(C2O4)33-，在强酸性条件下分解重新生成 Fe3+。回答下列问题：（1）废旧电池初步处理为粉末状的目的是_。- 19 -（2）从含铝废液得到 Al(OH)3的离子反应方程式为_。（3）滤
27、液 A 中的溶质除 HCl、LiCl 外还有_（填化学式） 。写出 LiCoO2和盐酸反应的化学方程式_。（4）滤渣的主要成分为_（填化学式） 。（5）在空气中加热一定质量的 CoC2O42H2O 固体样品时，其固体失重率数据见下表，请补充完整表中问题。已知：CoC 2O4在空气中加热时的气体产物为 CO2固体失重率=对应温度下样品失重的质量/样品的初始质量序号 温度范围/ 化学方程式 固体失重率 120-220 CoC2O42H2O CoC2O4+2H2O19.67% 300350 _ 59.02%（6）已知 Li2CO3的溶度积常数 Ksp=8.6410-4，将浓度为 0.02molL-1
28、的 Li2SO4和浓度为0.02 molL-1的 Na2CO3溶液等体积混合，则溶液中的 Li+浓度为_molL -1（7）从 FeCl3溶液得到 FeCl36H2O 固体的操作关键是_。【答案】 增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH )3+ HCO 3- FeCl3、CoCl 2 2LiCoO2+8HCl=2CoCl2+Cl2+4H 2O+2LiCl C 2CoC2O4+O2 2CaO+ 4CO2 0.02 加入适量盐酸（或通入适量氯化氢气体）- 20 -13工业上常以铬铁矿(主要成分为亚铬酸亚铁 FeCr2O4，还有 Al2O3、SiO 2等杂质
29、)为主要原料生产红矾钠(Na 2Cr2O7)，某实验小组模拟其流程如下图所示：（1）步骤中，焙烧时所用的仪器材质应选用_(填“瓷质” 、 “铁质”或“石英质”)，二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为_。- 21 -（2）配平步骤中主要反应：_FeCr2O4_O 2_Na 2CO3 _Fe2O3_Na 2CrO4 _CO 2 （3）操作中，酸化时，CrO 42 转化为 Cr2O72 ，写出平衡转化的离子方程式：_ 。（4）步骤用硫酸将溶液的 pH 调至中性，所得滤渣的主要成分是_、_；（5）下图是 Na2Cr2O72H2O 和 Na2SO4的溶解度曲线，步骤中获得固态副产品 Na2SO4的实验操作方
30、法为_、_。（6）工业上常用电解法处理含 Cr2O72 的酸性废水，用金属铁作阳极、石墨作阴极，一段时间后产生 Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀。若电解后溶液中 c(Cr3+)=3.0105 molL1 ，则 c(Fe3+)=_。(已知 KspFe(OH)3=4.01038 molL1 ，K spCr(OH)3=6.01031 molL1 )（7）CrO 5的结构式为 ，该氧化物中 Cr 为_价。【答案】 铁质 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2 4 7 8 2 8 8 2CrO42 +2H+Cr2O72 +H2O H2SiO3（H 4SiO4或 SiO2H2O） Al(OH)
31、3 加热浓缩 趁热过滤 2.01012 molL1 +6- 22 -1c3(OH )=6.01031 molL1 ，联立得：c(Fe 3+)=2.01012 molL1 ，故答案为：2.01012 molL1 ；(7). 由 CrO5的结构式可知，一个 Cr 原子与 5 个 O 原子形成 6 个 CrO 极性共价键，共用电子对都偏向于 O 原子，所以该氧化物中 Cr 为+6 价，故答案为：+6。14氯酸镁Mg(ClO 3)2常用作催熟剂、除草剂等，工业大规模生产前，实验室先按如下流程进行模拟制备少量 Mg(ClO3)26H2O：已知：卤块主要成分为 MgCl26H2O,含有 MgSO4、FeC
32、l 2等杂质。几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如右图。- 23 -（1）卤块中加 H2O2的目的是_，写出该反应的离子方程式_。（2）加入 BaCl2的目的是除去 SO42-,如何检验 SO42-已沉淀完全？_。（3）常温下，加 MgO 调节 pH=4 后溶液中 c(Fe3+)=_(已知 KspFe(OH)3=410-38，过滤所得滤渣的主要成分有_。（4）加入 NaClO3饱和溶液公有 NaCl 晶体析出，写出该反应的化学方程式：_，请利用该反应，结合上图，制取 Mg(ClO3)26H2O 的实验步骤依次为：取样，加入 NaClO3饱和溶液充分反应；蒸发结晶；_；冷却结晶；过滤、
33、洗涤，获得 Mg(ClO3)26H2O 晶体。【答案】 将 Fe2+氧化为 Fe3+ 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 静置，取上层清液加入 BaCl2，若无白色沉淀，则 SO42-沉淀完全 410-8 BaSO4和 Fe(OH)3 MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl 趁热过滤【解析】 （1）卤块中加 H2O2的目的是将 Fe2+氧化为 Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O；（2）检验硫酸根离子是否除净的方法：静置，取上层清液加入BaCl2，若无白色沉淀，则 SO42-沉淀完全；15硫化锌（ZnS）是一种重要的化工原料
34、，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取其工艺流程如图所示- 24 -（1）为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是_（填序号） 。研磨 多次浸取 升高温度 加压 搅拌（2）步骤所得滤渣中的物质是（写化学式）_。（3）步骤中可得 Cd 单质，为避免引入新的杂质，试剂 X 应为_。（4）步骤还可以回收 Na2SO4来制取 Na2S。检验 ZnS 固体是否洗涤干净的方法是_；Na 2S 可由等物质的量的 Na2SO4和 CH4在高温、催化剂条件下制取，化学反应方程式为_；已知 Na2SO410H2O 及 Na2SO4的溶解度随温度变化曲线如图，从滤液中得到 Na2SO410H2O的操作方法是_。（5）若步骤加
35、入的 ZnCO3为 b mol，步骤所得 Cd 为 d mol，最后得到 VL、物质的量浓度为 c mol/L 的 Na2SO4溶液则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为_。【答案】 Fe(OH)3 Zn 取少量最后一次洗涤液于试管中，先加入 HCl 酸化，再加入氯化钡，若无白色沉淀生成，则已洗净 Na2SO4+CH4 Na2S+CO2+2H2O 蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥 65(Vc-b-d)- 25 -16某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有 MgCO3、MgSiO 3和少量 Fe、Al 的氧化物)为原料，制备 MgCO33H2O。实验流程如下图所示：（1）为了加快废渣的酸
36、溶速率，可采取的办法有_(任写一点)，酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式为_。（2）加入 30%H2O2的目的是_。- 26 -（3）用萃取分液的方法除去溶液中的 Fe3+萃取分液完成后，检验水相中是否含有 Fe3+的最佳试剂是_。（4）室温下，除去 MgSO4溶液中的 A13+(使 Al3+浓度小于 110-6mol/L)而不引入其它杂质，应加入的试剂 X 为_，应调节 pH 的范围为_。已知：KspAl(OH) 3=1.010-33 pH=8.5 时，Mg(OH) 2开始沉淀（5）下图为不同反应温度下所得水合碳酸镁的 X 射线衍射谱图。由图可知，干燥时需控制温度范围为_，温度较高时
37、MgCO33H2O 发生转化的化学方程式为_。【答案】 升高温度、搅拌、提高硫酸浓度等 MgCO3+2H+=Mg2+H2O+CO2 MgSiO3+2H+=Mg2+H2SiO3 将 Fe2+氧化为 Fe3+ ，便于除去 KSCN 溶液 MgO、Mg(OH) 2、MgCO 3或 Mg2(OH)2 CO3 5.0pH8.5 293K313K（313K 以下也可） 5MgCO33H2O =Mg5 (OH)2 (CO3)4 4H2O+CO2+10H 2O- 27 -17钻酸锂电池成用广泛，电池正极材料主要含有 LiCoO2、导电剂乙炔黑。铝箔及少量 Fe,可通过下列实验方法回收钴、锂。几种金属离子沉淀完
38、全(离子浓度为 10-5mol/L)的 pH 如下表:离子 Fe3+ Al3+ Fe2+ Co2+溶液 pH 3.2 4.7 9.0 9.2回答下列问题:（1）LiCoO 2中，Co 元素的化合价为_，滤液 I 的主要成分是_。（2）已知: 氧化性 Co3+H2O2Fe3+， “酸浸”过程中 H2O2所起主要作用是_。 “调节 pH”除去的离子主要有 Al3+和_。（3）酸浸时浸出率随温度变化如图所示，温度升高至 50以上时浸出率下降的原因是- 28 -_。（4） “萃取”和“反萃取“可简单表示为: Co2+2(HA)2 Co(HA2)2+2H+则反萃取过程加入的试剂 X 是_。（5）向 Co
39、SO4溶液中加入 NH4HCO3溶液，发生反应的离子方程式为_。【答案】 3 NaAlO2、NaOH 将 Co3+还原为 Co2+ Fe3+ 温度升高，H 2O2分解速率加快，参与酸浸反应的 H2O2的量减少，导致浸出率下降 H2SO4溶液 Co2+2HCO =CoCO3CO 2H 2O18工业上常用水钴矿（主要成分为 Co2O3，还含少量 Fe2O3、 Al2O3、MgO、CaO 等杂质） 制备钴的氧化物，其制备工艺流程如下：- 29 -回答下列问题：（1）在加入盐酸进行“酸浸”时，能提高“酸浸”速率的方法有_（任写一种） 。（2） “酸浸”后加入 Na2SO3，钴的存在形式为 Co2+，写
40、出产生 Co2+反应的离子方程式_。（3）溶液 a 中加入 NaClO 的作用为_。（4）沉淀 A 的成分为_。操作 2 的名称是_。（5）已知: Ksp (CaF2)=5.310-9，Ksp(MgF 2)=5.210-12，若向溶液 c 中加入 NaF 溶液，当 Mg2+恰好沉淀完全即溶液中 c(Mg2+)=1.010-5moI/L，此时溶液中 c(Ca2+)最大等于_molL-1。（6）在空气中煅烧 CoC2O4 生成钴的某种氧化物和 CO2，测得充分煅烧后固体质量为 12.05 g，CO 2的体积为 6.72 L（标准状况） ，则此反应的化学方程式为_。【答案】 将水钴矿石粉碎 ；充分搅拌；适当增加盐酸浓度；提高酸浸温度等 2Co3+SO32-+H2O2Co 2+SO42-+2H+ 将溶液中 Fe2+氧化成 Fe3+ Fe(OH)3 Al(OH)3 过滤 0.01（0.0102） 3CoC 2O4+2O2 Co3O4+6CO2- 30 -19CoCl 26H2O 是一种饲料营养强化剂。可由水钴矿主要成分为 Co2O3、Co（OH） 3，还含有少量 Fe2O3、Al 2O3、MnO 等制取，其工艺流程如下：
